CN107267276A - 一种酶解离心法提取鹅肥肝油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种酶解离心法提取鹅肥肝油的方法，包括有如下的步骤：1)鹅肥肝浆液的制备；2)鹅肥肝油提取：将浆液和蛋白酶混合后用酶解法进行提取，提取完成后，将提取液进行高速冷冻离心，取上清液进行过滤，获得鹅肥肝油产品。其中酶解提取工艺关键控制因素是：蛋白酶、酶解温度、酶解pH值、酶解时间、加酶量。本发明酶解离心法提取鹅肥肝油的方法通过使用生物酶对鹅肥肝中的蛋白质进行破碎和水解，破坏蛋白质和脂肪的结合，使细胞内油脂等细胞内容物充分快速释放，工艺简单安全、可操作性强、制油周期短、出油率和纯度高，生产成本低。

Description

一种酶解离心法提取鹅肥肝油的方法

技术领域

本发明属于禽类油脂提取技术领域，具体涉及一种酶解离心提取鹅肥肝油的方法。

背景技术

鹅肥肝是采用特定的饲料和配制技术对鹅进行填饲而形成的肝。鹅肥肝主要活性物质是鹅肥肝油，其富含人体所需的不饱和脂肪酸、卵磷脂、甘油三酯以及各种微量元素等营养成分；其中不饱和脂肪酸含量高，具有延缓衰老、降低血脂和软化血管等作用，所含有的亚油酸是人体必需脂肪酸之一，其不能通过人体自身合成，只能从外界食物中摄取。

目前，鹅肥肝多用于油煎烹调，鲜肝多采用冷冻形式保存，货架期短，限制了市场消费空间。因此，将鹅肥肝中的活性物质提取，并进行包被、乳化或微胶囊化加工等，对促进产业进步和满足不同消费群体的需要具有重要的经济社会意义。

然而，目前国内外没有鹅肝油可行的提取方法，更没有鹅肝油产品。传统的动物油脂粗提的方法有：直接加热熬制法，蒸煮法，溶剂法，超临界流体萃取法，酶解法等。①直接加热熬制法是通过加热使油脂从脂肪组织细胞中释放出来，此方法处理温度高、耗能多，很容易引起不饱和脂肪酸发生氧化，使油脂的营养和经济价值降低；②蒸煮法是指通过蒸、煮的方式提取获得油脂，此方法不能将与蛋白质结合的脂肪分离开来，因此提取率相对较低，同时蒸煮法提取的温度一般都在90℃左右，势必会给油脂的品质带来影响；③溶剂法虽然提取得油率较高，适合实现大规模工业生产，但溶剂法添加的石油醚等溶剂造成产品有机溶剂残留，对人体健康极度不利，且污染环境；④超临界流体萃取和生物酶解提取动物油脂技术已经成为当今社会新兴的分离技术。由于它们是以实现绿色生产为前提，因此倍受人们的广泛关注；超临界流体萃取技术和酶解技术提取的动物油得油率高，品质好；由于处理温度适中，提取得到的动物油脂可以很好的保持原有性质。然而，超临界流体萃取由于高压所带来的昂贵设备投资和维护费用，以至于中小型企业无能力应用。

可见，采用上述方法均不适合绿色鹅肥肝油的提取。为此，创建一种快速、 投资少，成本低、见效快、工艺简单、可操作性低、低能耗、低排放鹅肥肝油提取方法，对产业发展具有重要意义和市场开发前景。

本发明方法将酶解技术与离心技术有机的结合起来，应用于鹅肥肝油的提取，可以有效促进反应效率，提高油脂得率，同时保护营养成分不被破坏，保证油脂品质，为鹅肥肝油工业化生产提供一定的理论基础。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种新型的鹅肥肝油酶解离心提取方法，达到简化工艺、提高提油率、改善油脂品质的目的。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种鹅肥肝油的提取方法，该方法包括如下的步骤：

1)匀浆：将鹅肥肝斩拌成均匀的小块，放入组织捣碎机中充分捣碎呈浆状，倒入匀浆机中匀浆后，收集浆液；

2)酶激活：将碱性生物酶溶于0.1-0.2mo1/L的pH为6.5-8.5的磷酸氢二钾-柠檬酸缓冲液中，形成碱性生物酶缓冲液，在45-65℃水浴中激活5-20min；

3)酶解：将步骤2)激活的碱性生物酶缓冲液倒入步骤1)制备的匀浆液中，在45-65℃进行酶解3.5-5.5h；

4)离心取油：将酶解液在7500-14500rpm离心10-30min条件下离心，分离出上层清油。

作为优选，所述的步骤2)中酶激活过程的pH值为8.5；水浴温度为65℃；激活时间12min；

作为优选，所述的步骤3)的酶解过程中的酶解温度为60℃；酶解时间3.5h；

所述的离心处理优选参数为：离心转速14500rpm；离心时间30min。

与现有技术相比，本发明方法具有如下优点：

1、得油率高。本发明酶解离心法提取的鹅肥肝油得油率高达99.05％。酶解离心法提油工艺采用酶解法和机械法相结合的方式对鹅肥肝中的蛋白质进行破碎和水解，破坏蛋白质和脂肪的结合，利用油与其它物质的重力不同，快速分离析出，从而使细胞内油脂等细胞内容物充分释放，进而使油脂提取率保持在较高水平。

2、油纯度高，活性物质保存完整。由于酶解过程中充分利用蛋白酶对蛋白 质进行水解，破坏蛋白质和脂肪的结合，所以能够快速释放油脂；另外，此工艺条件采用的温度低，有效防止不饱和脂肪酸的氧化，使之活性物质保留完整，能够最大程度保持油脂的原有性质，并减少了能量消耗。

3、产品安全，无药物残留。整个提取过程不使用任何有毒试剂，安全健康，绿色环保，没有溶剂残留等污染问题，能够最大程度保持油脂的安全性。

4、工艺简单安全，制油周期短、可操作性强。酶解离心法油与其它肥肝物质易分离，即用酶解法预处理的料浆后采用离心法析出快速分离鹅肝油，工艺简化，规模可大可小，适合推广。另外，本发明酶解离心法制油可缩短提油时间、增加设备容量，并可大大提高设备处理能力；同时酶解离心法制油生产过程相对耗能低、废水中BOD与COD值大为下降，易于处理，生产成本低。

5、消毒效果好。酶解离心提取方法由于采用温度为65℃酶解3.5-5.5h，使鹅肝油同时得到了巴氏消毒，消毒效果好，可谓一举两得，保障了产品生物安全。

6、本发明所得的毛油质量好，色泽浅，颜色清澈透明，感观好，市场认可度高。

由此可见，酶解离心法制油是高端制油工业发展的创新，是生物技术应用的一个重要领域，同时必将对油脂工业生产产生深远的影响。

附图说明

图1：本发明中离心转速与离心时间之间交互响应面图；

图2：本发明中离心转速与酶解pH值之间交互响应面图；

图3：本发明中离心时间与酶解pH值之间交互响应面图；

图4：脂肪酸标准品气相色谱图谱；

图5：本发明提取得到的鹅肥肝油中脂肪酸气相色谱图谱。

具体实施方式：

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本发明的实施例是用于解释本发明而不是对本发明的限制。

由于暂没有关于酶解法提取鹅肥肝油的专利报道，再已报道的提取鹅肥肝油的方法中，所得的提油率为65.95％、脂肪酸含量仅仅为58.66％。而且，申请 人研究发现，现有的方法不能破坏鹅肥肝中蛋白质与油脂的结合，进而使得鹅肥肝油得率与脂肪酸含量都不理想。因此，本发明通过碱性蛋白酶水解鹅肥肝中的蛋白质，破坏鹅肥肝中蛋白质和脂肪的结合，释放出油脂，以获得油脂与总脂肪比率为指标(使用国标中总脂肪的测定方法测得鹅肥肝中总脂肪含量为59.01％)，酶激活过程：pH值、水浴温度、激活时间；酶解过程：温度、时间；离心过程：转速、时间为试验因素，设计单因素和响应面试验，得到提油率高、油品质好、工艺简单、成本低的工艺条件，并对脂肪酸含量进行测定。

本发明一种酶解离心法提取鹅肥肝油的方法包括如下步骤：

1)匀浆：将试验所用的鹅肥肝斩拌成均匀的小块，放入组织捣碎机中充分捣碎呈浆状，倒入匀浆机中匀浆后，分装至不同的保鲜袋中，收集浆液，并置于零下18℃以下的冰箱或冷库内保存待用；

2)酶激活：将碱性生物酶溶于0.1-0.2mo1/L pH为6.5-8.5的磷酸氢二钾-柠檬酸缓冲液中，形成碱性生物酶缓冲液，在45-65℃水浴中激活5-20min；

3)酶解：将激活的碱性生物酶缓冲液倒入步骤1)制备的匀浆液中，在45-65℃进行酶解3.5-5.5h；

4)离心取油：将酶解液在7500-14500rpm离心10-30min条件下离心，分离出上层清油；

5)计算提取获得的鹅肥肝油得率；

6)将提取的鹅肥肝油用气相色谱法测定脂肪酸含量，即在室温条件下对样品进行甲基化，并对其中水分进行吸附后使用Agilent 7890A气相色谱进行分析，使用FID检测器，色谱柱为CP-Si188熔融石英毛细管柱。

所述的酶解处理优选参数为：①酶激活过程：pH值8.5；水浴温度65℃；激活时间12min。②酶解过程：酶解温度60℃；酶解时间3.5h。

所述的离心处理优选参数为：离心转速14500rpm；离心时间30min。

下面结合具体实施案例对本发明方法进行详细描述。

实施例1：酶解离心法提取鹅肥肝油

1、本发明步骤如下：

1)匀浆：将试验所用的鹅肥肝斩拌成均匀的小块，放入组织捣碎机中充分捣碎呈浆状，倒入匀浆机中匀浆后，分装至不同的保鲜袋中，收集浆液，并置于零下18℃以下的冰箱或冷库内保存待用；

2)酶激活：将碱性生物酶溶于0.1-0.2mo1/L pH为6.5-8.5的磷酸氢二钾-柠檬酸缓冲液中，形成碱性生物酶缓冲液，在45-65℃水浴中激活5-20min；

3)酶解：将激活的碱性生物酶缓冲液倒入步骤1)制备的匀浆液中，在45-65℃进行酶解3.5-5.5h；

4)离心取油：将酶解液在7500-14500rpm离心10-30min条件下离心，分离出上层清油；

5)计算提取获得的鹅肥肝油得率；

6)将提取的鹅肥肝油用气相色谱法测定脂肪酸含量，即在室温条件下对样品进行甲基化，并对其中水分进行吸附后使用Agilent 7890A气相色谱进行分析，使用FID检测器，色谱柱为CP-Si188熔融石英毛细管柱。

2、单因素结果分析

通过单因素初步筛选得到，所述的酶解处理优选参数为：①酶激活过程：pH值7.0；水浴温度60℃；激活时间10min。②酶解过程：酶解温度55℃；酶解时间3.5h。所述的离心处理优选参数为：离心转速11500rpm；离心时间20min。

通过SPSS 17.0统计软件包，对可能影响鹅肥肝油提取率的因素进行单因素线性回归分析，筛选出统计学上具有显著意义性的影响因素(P＜0.05)：酶解pH、离心时间、离心转速(见表1)。

表1：单因素线性回归分析

3、响应面试验因素和方案结果

响应面试验因素编码及水平、设计及其结果分别见表2、表3。

表2：响应面试验因素编码及水平

表3：响应面试验设计及其结果

4、响应面试验回归模型的建立与分析

通过响应面软件Design-Expert 8.0.6Trial对试验结果进行分析后得出其线性回归方程如下：

粗脂肪提取率＝53.76+1.59A+5.60B+2.66C+1.59AB-0.29AC+3.30BC-1.08A²-6.54B²-2.28C²

5、响应面试验方差分析

对上述响应面试验回归方程进行方差分析，结果见表4。

表4：响应面试验回归方程方差分析

由表4可知，方差分析模型的Pr＞F值P＜0.01视为模型是极显著的，拟合精度好可以利用该响应面近似模型进行后续的优化设计；失拟项Pr＞F值＞0.05表明不显著，即该模型在被研究的整个回归区域内拟合较好。

一次项对试验影响大小排序为B＞C＞A，即离心时间＞酶解pH＞离心转速，其中离心时间对试验有极显著性的影响(P＜0.01)，酶解pH和离心转速对试验有显著性的影响(P＜0.05)。交互项中AB和BC显著性较好，说明离心转速和 离心时间，离心时间和酶解pH值得相互作用对鹅肥肝油的提取率影响较大。

经Design-Expert软件分析后，所述的酶处理优选参数为：①酶激活过程：pH值8.5；水浴温度65℃；激活时间12min。②酶解过程：酶解温度60℃；酶解时间3.5h。所述的离心处理优选参数为：离心转速14500rpm；离心时间30min。在此条件下，鹅肥肝油提取率为99.25％。

6、响应面试验的响应曲面和等高线图

根据二次方程模型分别做出试验因素间交互作用的三维立体响应曲面和等高线图，考察在某个因素固定在中心值不变的情况下，其他两个因素的交互作用对鹅肥肝油提取率的影响，见图1～图3。

等高线的形状为椭圆形表示因素的交互作用显著，圆形则表示交互作用不显著。

从图1的等高线图可以直观地看出，在酶解pH值不变的条件下，离心转速与离心时间交互作用显著。从三维立体图中可看出，鹅肥肝油提取率在合适的离心转速和离心时间下，具有最大值，该极大值出现在较高的离心转速(13625.00r/min～14500r/min)范围内，较高的离心时间(25min～30min)范围内。

从图2的等高线图可以看出，在离心时间不变条件下，离心转速与酶解pH交互作用显著，从三维立体图中可看出，增大离心转速与酶解pH值有助于提高鹅肥肝油提取率，鹅肥肝油提取率存在极大点，该极点出现在较高的离心转速(13625.00r/min～14500.00r/min)范围内，较高的酶解pH值(8.00～8.50)范围内。

从图3的等高线图可以看出，离心转速不变的情况下，离心时间与酶解pH值两者交互作用显著。由三维立体图可见，鹅肥肝油提取率存在极大点，离心时间在25min至30min范围内、酶解pH从8.00提高至8.50时，鹅肥肝油提取率增加。

7、气相色谱法测定鹅肥肝油中脂肪酸含量

称取2mg样品，分别加入正己烷1.5ml、乙酸乙酯40μL，然后加入NaOCH₃/CH₃OH 100μL后在室温条件下对样品进行甲基化20min，之后置于冷冻箱中静置10min，取出后迅速加入60μL的草酸，离心去沉淀，并将溶液通过无水NaSO₄层以吸附其中的水分，之后使用Agilent7890A气相色谱进行分析，使用FID检测器，气相色谱柱为CP-Si188熔融石英毛细管柱。

经测定采取优化的工艺提取的鹅肥肝油中以油酸、硬脂酸、棕榈酸、棕榈烯酸为主，脂肪酸含量为71.28％，高于报道的65％～68％，详见附图4和5。

实施例2：酶解法提取鹅肥肝油

1、鹅肥肝浆液的制备

将试验用的鹅肥肝斩拌成均匀的小块，放入组织捣碎机中充分捣碎呈浆状，分装至不同的保鲜袋中，并置于零下18℃以下的冰箱或冷库内保存待用。

2、鹅肥肝油提取

按照料液比(即鹅肥肝浆液与pH缓冲溶液的质量体积比)2:1的比例将鹅肥肝浆液与磷酸氢二钠——柠檬酸缓冲溶液混合，加入量为4500μ/g的碱性蛋白酶(丝氨酸蛋白酶)，在酶解温度为60℃、酶解pH值为7.0、酶解时间为3.5h条件下进行酶解反应，提取完成后进行过滤，获得鹅肥肝油。计算鹅肥肝油提取率，并将提取得到的鹅肥肝油通过气相色谱法测定其中脂肪酸含量。结果表明，实施例2获得的鹅肥肝油提取率为65.95％，其中脂肪酸含量为58.66％，远低于实施例1中提油率高、油品质好、工艺简单、成本低的工艺条件下99.25％的鹅肥肝油提取率及71.28％的脂肪酸含量，因此，实施例1的提取方法较为理想。

实施例3：溶剂浸提法提取鹅肥肝油

1、鹅肥肝浆液的制备

将试验用的鹅肥肝斩拌成均匀的小块，放入组织捣碎机中充分捣碎呈浆状，分装至不同的保鲜袋中，并置于零下18℃以下的冰箱或冷库内保存待用。

2、鹅肥肝油提取

按照料液比(鹅肥肝浆液与提取液的质量体积比)1:5，提取时间为11min；提取温度为35℃，石油醚为提取剂，在温度为35℃，经旋转蒸发后放入干燥箱内干燥至恒重，完成提取，获得鹅肥肝油。计算鹅肥肝油提取率，并将提取得到的鹅肥肝油通过气相色谱法测定其中脂肪酸含量。结果表明，实施例3获得的鹅肥肝油提取率为99.05％，其中脂肪酸含量为70.66％，鹅肥肝油提取率略低于实施例1中提油率高、油品质好、工艺简单、成本低的工艺条件下99.25％的鹅肥肝油提取率，同时溶剂提取方法存在溶剂残留等污染问题，不能够最大程度的保持油脂原有性质，因此，实施例1的提取方法较为理想，符合生态绿色 要求。

本发明采用一种酶解离心法提取鹅肥肝油的方法，经过单因素初步筛选和响应面最终优化，得到酶解离心法提取鹅肥肝油的提油率高、油品质好、工艺简单、成本低的工艺条件为：所述的酶处理优选参数为：①酶激活过程：pH值8.5；水浴温度65℃；激活时间12min。②酶解过程：酶解温度60℃；酶解时间3.5h。所述的离心处理优选参数为：离心转速14500rpm；离心时间30min。在此条件下，鹅肥肝油提取率为99.25％。

本发明酶解离心法提取鹅肥肝油的方法通过使用生物酶对鹅肥肝中的蛋白质进行破碎和水解，破坏蛋白质和脂肪的结合，使细胞内油脂等细胞内容物充分快速释放，工艺简单安全、可操作性强、制油周期短、出油率和纯度高、活性物质保留完好，生产成本低；另外，采用高速离心法将油脂快速析出，此工艺采用温度低，能够有效防止不饱和脂肪酸的氧化，能够最大程度保持油脂的原有性质与活性；同时提高了生产效率，降低了能量消耗，且没有溶剂残留等污染问题。酶解过程中适宜的温度和时间又使鹅肝油得到了巴士消毒，符合鹅肝油高端保健食品卫生要求。此项技术填补了鹅肝油绿色提取方法的空白，可以应用于鹅肝油产品的开发，是一种鹅肥肝油快速、活性高和环保的新型方法，具有重要开发价值和市场前景。

Claims (6)

1.一种鹅肥肝油的提取方法，该方法包括如下的步骤：

1)匀浆：将鹅肥肝斩拌成均匀的小块，放入组织捣碎机中充分捣碎呈浆状，倒入匀浆机中匀浆后，收集浆液；

2)酶激活：将碱性生物酶溶于pH为6.5-8.5的磷酸氢二钾-柠檬酸缓冲液中，形成碱性生物酶缓冲液，在45-65℃水浴中激活5-20min；

3)酶解：将步骤2)激活的碱性生物酶缓冲液倒入步骤1)制备的匀浆液中，在45-65℃进行酶解3.5-5.5h；

4)离心取油：将酶解液在7500-14500rpm离心10-30min条件下离心，分离出上层清油。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤2)中磷酸氢二钾-柠檬酸缓冲液的浓度为0.1-0.2mo1/L。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤2)中酶激活过程的pH值为8.5。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤2)中水浴温度为65℃；激活时间12min。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤3)的酶解过程中的酶解温度为60℃；酶解时间3.5h。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤4)中离心转速14500rpm；离心时间30min。